Высокотемпературный синтез монокристаллов боратов и оксиборатов переходных и редкоземельных металлов из многокомпонентных растворов-расплавов

Проект направлен на изучение многокомпонентных раствор-расплавных систем на основе нескольких типов комплексных растворителей, определение взаимного влияния компонентов растворителя и взаимодействия компонентов растворителя с кристаллизующимся веществом, выявление факторов влияния на фазовый состав, уточнение оптимального соотношения (либо диапазона) между компонентами растворителя, определение условий и критериев получения из данных систем монокристаллов искомых фаз, достаточно высокого качества и размеров, подходящих для изучения ряда физических свойств этих соединений. В качестве главных объектов исследования выбраны системы на основе Bi2Mo3O12 и Li2W(Mo)O4 с добавками B2O3, карбонатов Na2CO3 (Li2CO3), планируется изучение свойств комбинированной системы Bi2Mo3O12 + Li2W(Mo)O4, растворителя иного типа BaO - B2O3, обладающего высокой температурой плавления. В качестве модельных объектов выбраны редкоземельные бораты со структурой хантита REM3(BO3)4 (RE = Tb, Ho, Y, Gd; M = Cr, Fe) и оксибораты переходных металлов со структурой людвигита Cu2MBO5 (M = Al, Fe, Ga, Cr). Выбранные структуры не имеют выраженных общих мотивов и проблематика их получения носит разный характер. Данные соединения вызывают значительный интерес с точки зрения исследования физических свойств: демонстрируют значительный магнитоэлектрический эффект, перспективные оптические свойства, последовательности структурных и магнитных фазовых переходов, сложные магнитные структуры, высокую чувствительность свойств к малейшему изменению состава. Основными результатами выполнения проекта будут: 1. унифицированные (вне зависимости от структуры) определенные роли каждого компонента растворителя при кристаллообразовании; 2. проработанные рычаги управления кристаллизацией в рамках выбранных раствор-расплавных систем; 3. синтезированные монокристаллы хантитов REM3(BO3)4 (RE = Tb, Ho, Y, Gd; M = Cr, Fe) и людвигитов Cu2MBO5 (M = Al, Fe, Ga, Cr); 4. характеризация структурных и магнитных свойств полученных образцов, в зависимости от используемого растворителя. Разработанные технологии и знания, полученные в ходе выполнения данного Проекта, смогут быть применены при синтезе монокристаллов соединений, также отличных от модельных объектов (редкоземельных тригональных хантитов и людвигитов), обладающих перспективными физическими свойствами функциональных материалов.